DE1575482A1

DE1575482A1 - Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe

Info

Publication number: DE1575482A1
Application number: DE19661575482
Authority: DE
Inventors: Falko Hamm; Robert Ruprecht
Original assignee: Ernst Heinkel AG
Current assignee: Ernst Heinkel AG
Priority date: 1966-05-26
Filing date: 1966-05-26
Publication date: 1970-01-29
Also published as: DE1575482B2; JPS5121092B1; US3400600A; GB1130110A

Description

Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares Keilriemengetriebe mit paarweise festen und axial verschieblichen Keilriemenscheiben..
Solche Keilriemengetriebe sind an sich bekannt. Vie stufenlose Regelung der Getriebeübersetzung findet dadurch statt, dass eine der axial beweglichen Keilriemenscheiben verschoben wird, wodurch die Lage des Keilriemens sich entsprechend ändert und eine Verschiebung der zweiten axial verschieblichen Keilriemenscheibe herbeiführt.
Wenn die axial verschiebbare Keilriemenscheibenhälfte, die sogenannte Losscheibe, überlängere Zeit hinweg etwa die gleiche axiale Stellung einnimmt, das Getriebe also mit konstanter Übersetzung läuft, entsteht sogenannter "Passungs-Tost" an den Lagerstellen beider Scheiben, indem Abtrieb, Schmutz usw. sich an den Rändern der Lagerstellen sammeln. Die Ansammlung von Passungsrost kommt durch kleine axiale Bewegungen der Losscheibe zustande,pdie durch die herstellungs- und nutzungsbedingten Breitenunterschiede des jeweils verwendeten Keilriemens hervorgerufen werden: Bildet sich so viel Passungsrost an den Lagerstellen der durch Federkraft frei beweglichen Losscheibe, dass diese nur unter Kraft verschoben werden kann, wird der Keilriemen zerstört werden. Es ist möglich, Passungsrost an Lagerstellen, an denen sich kein SchmierfilmYbilden@kann, zu vermeiden,` wenn die "gleitende Reibung" durch "rollende Reibung" ersetzt wird.. Auf diesen Lösungsweg zielen-"mehrere bekannte Vorschläge ab. So ist vorgeschlagen worden, die Wellenbohrung der Losscheibe-mit einem Kugelreihenlager zu versehen, indem ein v Lagerkäfig, wie er bei Nadellagern Verwendung findet, mit Reihen von Lagerkugeln gefüllt wird: Die Losscheibe weist danach eine friktionsarme Beweglichkeit in axialer Richtung auf: Besonders interessant und auch typisch für die Aufga- be und deren Lösungsmöglichkeiten ist ein zweiter Vorschlag; bei welchem das Lager durch eine eng aufgerollte Spiralfeder ersetzt wird, die zwischen die Innenbohrung der Keilriemen- scheibe und der Welle angebracht wird. Alle diese Vorschläge lösen zwar die Aufgabe, die Bildung von Passungsrost weitgehend zu unterbinden und ein Festfres- sen der Losscheibe auf der Welle zu verhindern: Die Vorschlä- ge weisen jedoch sämtlich den Nachteil auf, dass sie. auf- wendig-sind und trotzdem keine hohen Belastungen,zulassen.@ Ferner ist bei der technisch wirksamsten dieser Lösungen, nämlich beim Kugelreihenlager, nur sehr wenig Raum für den notwendigen Schmermittelvorrat. Werden_stüfenlos regelbare Keilriemengetriebe an Maschinen oder Geräte angebaut, die Schmutz und Nässe ausgesetzt sind _ oder die längere Zeit unter dem Einfluss der Witterung im . Freien stillstehen, z.B. bei.Erntemaschinen, müssen zwangs- läufig für hochwertige Lagerteile besondere Werkstoffe ver- wendet werden, und es ist dafür zu sorgen,- dass bei den axialen Bewegungen der Losscheiben kein Schmutz und keine Nässe in die Wälzlagerung-eintritt. Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Lagerung der verschiebbaren Keilriemenscheibe (Losscheibe) in einer technisch ;einfachen und trotzdem wirksamen Weise zu gestalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss'dadurch gelöst,-dass die Losscheibe auf der Welle über zwei käfiglosen Kugellagern gelagert ist, die nach 'aussen hin von Lageraussenringen,gehalten werden, deren äussere Kanten als Schabekanten wirken, indem sie ein Radialspiel aufweisen, das nur wenig grösser ist als das,Radialspiel der Kugellager. `Die Kugeln werden nach innen axial mittels Sperrscheiben festgehalten; die wiederum von einem-Abstandsring abgestützt werden. Die Sperrscheiben können an ihrem Aussendurchmesser mit Nuten versehen sein: Das axiale Lagerspiel der Kugeln ist vorzugsweise grösser ais die herstellungs- und nutzungsbedingten Breitenunterschiede- an den jeweils verwendeten Keilriemen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Lageraussenrinqe an ihren-Innenwänden Ringnuten auf, die für die Aufnähme,eines O-Ringes Jiestimmt sind: Der zwischen Abstandsring und der Welle sich bildende zylindermantelförmige Raum ist vorzugsweise mit Schmiermittel gefüllt, das selbsttätig von der Zentrifugalkraft über' die Nuten der Sperrscheiben in die Laufbahnen der Kugellager gedrückt wird. -.Die Welle kann aus nichtrostendem, härtbarem Stahl bestehen. Die als Schabekanten wirkenden Aussenkantender Lageraussenringe, sowie deren Auflageflächen bis zu den Nuten für die O-Ringe, können aus nichtrostendem Stahl bestehen, sie können jedoch auch einen Oberflächenkorrosionsschutz erhalten.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigen; Fig. 1- die eine Seite eines Keilriemengetriebes mit der axial verschieblichen Keilriemenscheibe (Losscheibe) ' und mit einem von mehreren Führungsbolzen-, schematisch-und im Schnitt, Fig. 2 eine Sperrscheibe zum Festhalten von - -Lagerkugeln, schematisch in einer Draufsicht und -Fig. 3 die eine Seite eines Keilriemengetriebes für die Übertragung grösserer Leistungen, -' bei welchem die Lagerung um eine von mehreren Führungswellen erfolgt, schematisch und im Schnitt. Auf der Keilriemenwelle 1 ist die Losscheibe 2 axial.verschieblich angeordnet. Zwischen dem Innendurchmesser der Losscheibe 2 und der Zylinderoberfläche der Keilriemenwelle 1 sind Lageraussenringe 3,4 angeordnet, die zur Keilriemenwelle 1 hin mittels -O-Ringen 5,6 abgedichtet sind. In jedem Lageraussenring 3,4 befinden sich käfiglose Kugellager 7,8, die'nach innen mittels zweier Sperr$dheiben 9,10 durch einen Abstandsring 11 von einander getrennt sind. Der Abstandsring 1.1 bildet mit der Keilriemenwelle 1 einen zylindermantelfdrmigen Innenraum 12. Die Sperrscheibe 9, 10 ist auf Fig. 2 gezeigt. Sie weist am Umfang eine Anzahl_von Lappen 13 auf, zwischen'welchen Nuten 14 gebildet sind. Die Losscheibe wird über mehrere Führungsbolzen 15 geführt, die an Konsolen 16 angebracht sind und in ent- . sprechende Bohrungen 17 der Losscheibe 2 hineinragen. An der Öffnung der Bohrungen 17 sind zweckmässigerweise Schutzhülsen 18 angeordnet. Wegen des Abrollens muss das axiale Leitspiel. der Kugeln 7,8 grösser sein als die Toleranzen der Riemenbreite: Dadurch wird gewährleistet, dass die Kugeln, sofern keine Verstellung zwecks Übersetzungsänderung des Getriebes stattfindet, immer rollen müssen und ` nie zum Gleiten kommen können.
Weil nun der kleinste Innendurchmesser der Leitaussenringe 9,10 erfindungsgemäss ein Spiel aufweist, das nur etwas grösser,ist als das Radialspiel der Kugellager 7,8, wirken die Leitaussenringe 9, 10 als Schabekanten und verhindern das Ansetzen von Schmutz und die Bildung von. Passungsrost.
Der zylindermantelförmige Raum 12 zwischen Abstandsring 1l und Keilriemenwelle l ist mit Schmiermitteln gefüllt und versorgt über die Nuten 14 der Sperrscheiben-9, 10 die Kugellager 78 mit Schmierstoff'. Die O-Ringe 5, 6 verhindern einerseits das Eindringen von.Schmutz in dieses Lager 7; 8 und andererseits ein Austreten von Schmiermitteln aus diesem Lager.
Auf Fig: 3 ist ein erfindungsgemässes Keilriemengetriebe für die Übertragung grosser Leistungen dargestellt, wie es zB.@beMähdreschern und sonstigen Erntemaschinen erforderlich ist. Die Lagerung der Losscheibe 2 erfolgt hier nicht- a ,n der Keilriemenwelle 1 sondern ran einer Anzahl von Führungsbolzen 15. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Kräfte, die an der Losscheibe und an der zugeordnetenAFestsch°eibe angreifen, über verhältnismässig kleine Momente wirken. Das Prinzip und-die Wirkungsweise ist sinngemäss die gleiche wie für die auf Fig. 1 gezeigte Anordnung.
Es geht aus der-Zeichnung eindeutig hervor, dass das erfindungsgemässe Lager technisch sehr einfach ist und leicht eingebaut werden kann..Ein grosser Vorteil liegt darin, dass-die Kugeln der Kugellager 7, 8 einen grossen Durchmesser aufweisen., im Gegensatz zu den Kugeln der bisher verwendeten Reihenkugellager, die im Durchmesser klein gestaltet werden mussten, um nicht das Lager zu sehr zu verteuern. Die kleinen Kugeln ergeben sehr hohe Hertsche Pressungen, drücken sich unter Einwirkung der erheblichen Kräfte im Übertragungssystem leicht in das Material der Keilriemenwelle ein und verursachen Verletzungen, die zu Betriebsstörungen führen. Die grossen Kugeln 7, 8 weisen diesen Nachteil nicht auf.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.
Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe mit paarweise festen und verschieblichen Keilriemenscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilriemenscheibe (2) auf der Kellriemenwelle (1)@iiber zwei käfiglose Kugellager -(7,;8) gelagert ist, die nach aussen hin-von Lageraussenringen (3;4) gehalten werden, deren äussere Kanten (3a, 4a) als Schabekanten wirken, indem sie ein Spiel aufweisen, das etwas grösser ist als das Radialspiel der Kugellager (7, 8), wobei die Kugellager (7, 8) nach innen axial mittels Sperrscheiben (9, 10) festgehalten werden, die wiederum von einem Abstandsring '(12) abgestützt sind: 2: Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrscheiben (9, 10) an ihrem Aussendurchmesser mit Nuten (14) versehen sind:
3. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Lagerspiel der Kugeln (7, 8) -grösser ist als die herstellungs- und nutzungsbedingten 13reitenunterschiede an dem jeweils verwendeten Keilriemen (nicht gezeichnet).
4. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraussenringe (3, 4) .an ihren Innenwänden Ringnuten aufweisen, die für die Aufnahme von O-Ringen (5,-6), bestimmt sind.
5. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Abstandsring (11) und der Keilriemenwelle (1) befindliche zylindermantelförmige Raum (12) mit Schmiermittel-gefüllt ist, das selbsttäig von der Zentrifugalkraft über die Nuten (14) der Sperrscheiben (10) in die Laufbahnen der Kugellager (7, 8) gedrückt wird.
6. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die'Keilriemenwelle (1) aus nichtrostendem härtbaren Stahl besteht.
7. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraussenringe (3, 4) aus nichtrostendem härtbarem Stahl bestehen. B.
Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Schabekanten wirkenden Aussenkanten (3a, 4a) der Lageraussenringe (3,. 4) sowie deren Auflageflächen bis zu den O-Ringnuten (5, 6) einen Oberflächen-Korrosionsschutz erhalten.
9. Stufenlos regelbares Keilriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Losscheibe (2) an einer Anzahl von Führungsbolzen (15) gelagert ist, die parallel zur Keilriemenwelle (1) verlaufen.